超声波分散机通过空化效应与机械振动波传递原理，实现液体中固体颗粒或液滴的高效分散，其核心机制如下：

　　空化效应：微气泡的能量爆发

　　当超声波（频率通常为20kHz至10MHz）在液体中传播时，会引发液体分子交替的压缩与稀疏，形成微小气泡（空化泡）。这些气泡在超声波的负压阶段迅速膨胀，在正压阶段急剧收缩并最终崩溃。崩溃瞬间，气泡内部产生局部高温（可达5000K）和高压（可达1000atm），形成强烈的冲击波和微射流。这种条件能瞬间破坏颗粒间的团聚结构（如范德华力、静电力），使大颗粒破碎为纳米级小颗粒，同时防止颗粒重新聚集，确保分散稳定性。例如，在纳米材料制备中，空化效应可将碳纳米管、石墨烯等团聚体分散为均匀的悬浮液。

　　机械振动波传递：剪切力与微流场的协同作用

　　超声波探头（通常由压电陶瓷制成）将电能转化为高频机械振动，振动波通过液体介质传播时，引发液体分子剧烈运动，形成密集的剪切力场。颗粒在剪切力作用下发生碰撞、摩擦，进一步削弱团聚力。同时，振动波在液体中产生微流场（如涡流），促进颗粒的均匀分布，避免局部浓度过高导致的二次团聚。例如，在涂料行业中，机械振动波能确保颜料颗粒均匀分散，提升涂层的光泽度和附着力。

　　空化与机械振动的协同效应

　　空化效应提供瞬时高能冲击，机械振动波则通过持续剪切力维持分散状态，二者协同作用显著提升分散效率。聚焦式超声波分散机通过优化探头设计（如变幅杆聚焦），将能量集中于小范围区域，使空化效应更强烈，分散效率较普通设备提升3-5倍。此外，超声波的频率、功率和作用时间需根据物料特性调整，以避免过度分散或热损伤（如生物分子活性丧失）。